Ácido acético (CH3COOH) em solução aquosa 0,100 mol·L?¹ tem constante de ionização Ka = 1,8×10?5. Aproximando…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Ácido acético (CH3COOH) em solução aquosa 0,100 mol·L?¹ tem constante de ionização Ka = 1,8×10?5. Aproximando x « 0,100, calcule o pH dessa solução.
- A) A concentração de H+ é 0,100 mol·L?¹.
- B) pH ˜ 2,87.
- C) A constante de ionização Ka é 1,8×10?6.
- D) pH ˜ 1,34.
- E) O pH resulta em 3,50 após a solução.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Escreva o equilíbrio de ionização do ácido fraco: CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO-. Se a concentração inicial é 0,100 mol/L e x é a quantidade ionizada, no equilíbrio [H+] = [CH3COO-] = x e [CH3COOH] ≈ 0,100 - x. Passo 2: Escreva a expressão de Ka: Ka = x^2 / (0,100 - x). Passo 3: Como x << 0,100, aproxime 0,100 - x ≈ 0,100, de modo que Ka ≈ x^2 / 0,100. Passo 4: Isole x: x^2 = Ka × 0,100 = 1,8×10^-5 × 0,100 = 1,8×10^-6, portanto x = raiz de 1,8×10^-6 ≈ 1,34×10^-3 mol/L, que é a concentração de H+. Passo 5: Calcule o pH: pH = -log[H+] = -log(1,34×10^-3) = 3 - log 1,34 ≈ 3 - 0,127 = 2,87. Passo 6: Confira a aproximação: x = 0,00134 é bem menor que 0,100, então a hipótese x << 0,100 é válida. Conclusão: a alternativa B está correta e coincide com o gabarito. A alternativa A está errada porque, em um ácido fraco, [H+] é muito menor que a concentração total do ácido. A alternativa C está errada porque o valor de Ka dado é 1,8×10^-5, não 1,8×10^-6. A alternativa D está errada porque pH 1,34 corresponderia a [H+] de cerca de 0,046 mol/L, valor incompatível com um ácido fraco. A alternativa E está errada porque o enunciado pede o pH da solução inicial, e o valor 3,50 não é obtido pelo cálculo.
💡 Dica: Utilize a fórmula do pH e a constante de ionização.
Alternativa por alternativa
Supõe que a concentração do ácido igual a 0,100 mol/L implica [H+] igual a 0,100 mol/L, como se o ácido fosse forte e totalmente ionizado.
Equilíbrio CH3COOH ? H+ + CH3COO-; x²/(0,100-x)=Ka ˜ x²/0,100 ? x˜v(Ka·0,100)=v(1,8·10?6)=1,34·10?3 M ? pH=-log(1,34·10?3)=2,87.
Lê ou transcreve mal o valor da constante, trocando o expoente de 10^-5 por 10^-6, o que altera o resultado do cálculo.
Por que engana: Confundir a concentração de íons H+ com a concentração inicial do ácido, sem considerar a ionização.
Provavelmente usa o valor de x (1,34×10^-3) como se fosse o pH, ou erra o logaritmo tomando o log do coeficiente em vez de -log de [H+] com a potência de 10 correta.
Interpreta a pergunta como se pedisse o pH após uma alteração ou diluição da solução, quando o enunciado pede o pH da solução descrita no equilíbrio.
Raio-X da questão
pH de solução ácida
avaliacao
cálculo de pH · constante de ionização
Revisar o cálculo do pH e a ionização de ácidos fracos.
Confundir a concentração de íons H+ com a concentração inicial do ácido, sem considerar a ionização.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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